建筑能效可视化大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇建筑能效可视化范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

一、智能建筑

智能建筑的实质是建立在一个以计算机应用信息系统为平台的空间当中，将受用设备，应用功能与系统操控相关的要素有效的结合在一起，对智能设备终端反馈的信息，通过系统预制数据分析，由系统智能判定做出自动调控命令，实现建筑内部安防管理，能源管理，服务管理，资源分配，供需信息对称，以此实现了建筑应用的智能化，这对我们的生活便利，工作，安全，产生了重大影响，

1.1智能建筑在欧洲发的国家的发展

欧洲国家很早就意识到了IT信息技术将会走进社会发展，以及生活的各个领域，早在1992年的时候，由欧洲智能建筑协承办并组织了智能建筑在欧洲的应用以及发展的规划，参与者由欧洲部分国家的计算机专家与相关行业的学者一同规划探讨，依据当时最具尖端的行业技术，以及信息调研作为参考，拟定研讨材料，并以此为基础发表了当时最具参考性的（智能建筑在欧洲）的智能建筑应用应用与发展规划纲要，该纲要规划了欧洲在过去及未来智能建筑应用的三个阶段及发展，纲要内的三个阶段容包括，

第一：自动化技术应用阶段（1980-1985）年

第二：通信与自动化相结合应用阶段（1985-1995）年

第三：信息网络技术与系统集成应用阶段（1995）年以后

以此三个阶段描绘了相对于欧洲国家对计算机技术应用职能领域的较早认知，以及此类技术在未来发展重的需求重要性。

1.2其他发达国家对智能技术领域的重视

随着计算机技术的诞生于发展，对国民发展产生了重大的影响，同样受到的其他国家的重视，新加坡政府在1981也开始着力国家电脑化的发展规划，又在1986你啊再次提出（国家科技计划），经过了十年的发展，在1991年最终提出发展新加坡为：“智能岛”的总体规划和实施纲要，智能岛的称为涵盖了多个领域，十年来的计算机发展，机构的自动化应用，用智能化带动了社会的进步，企业的全系管理，生产流程发展生了翻天覆地的变化，在沟通与信息对称的进不上有效的提高了产能，降低成本，以及高效率的人员管理，这样的企业叫做智慧型企业，而在建筑领域有着同样创造性的发展，建筑设施的电脑化管理应用，被称为智慧型建筑物。随着21世纪的到来，以及不断发展更新的计算机信息科技不断产生，美国公布了（21世纪的技术：计算机、信息和通讯录）研究报告书，为21世纪在智能建筑中的应用于指出了方向，报告指出：信息技术的发展趋势将随着高新技术的不断发展，未来的应用将会建立在网络应用之上，能够使得人与机之间通过无线技术交互能力，实现信息处理。在技术上发展的重点将是虚拟技术、协同合作、可视化技术、在应用上必须密切结合应用需求，强调综合的集成。随着新世纪的到来，信息网络必将显现出旺盛的生命力。

二、网络技术

2.1信息网络技术

目前，基于web的网络技术正成为建筑物或企业内部的信息主干网络的直流形式，信息网络技术在建筑物中的应用，通过单一的网络浏览器界面，访问建筑物内部网络上的web信息，有效的提高了建筑物内部员工的工作效率，和管理人员的管理质量，提高建筑物物业管理层的决策与全局事件协同和处理的能力。在应对突发事件的状态下，能够第一时间掌握信息并做出决策。

2.2可视化技术

可视化技术是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像的技术，就现阶段来讲，在智能建筑内的数字影视点播，和会议电视，均是采用可视化技术像建筑物内的网络桌面系统提供视像的传输、交互以及相关的服务功能。

可视化技术在智能建筑物重的应用：

数字影视的点播向智能建筑物网内的网络桌面系统提供者诸如电影，电视节目，以及动画游戏和远程教学等交互式视像服务。会议电视形式，是向智能建筑物内的网络桌面系统提供点对点的或是网络形式的多媒体影响传输服务。

2.3流动办公技术

流动办公就是利用网络技术，通讯设备，通讯技术，以及可视化技术，家庭智能化技术，向异地网络对端的办公人员提供一个虚拟的办公环境、所以流动办公技术成为多想现代科技的综合。使用流动办公技术，可以是办公轻松，不熟地域的限制，在出行旅途中如同在自己的家里办公一样，能够随时随地的进入公司固有的办公流程，并且做到及时的处理文件和阅读资料，利用流动可是技术参加公司的办公会议，实现远程操控办公设备的工作。

2.4家庭智能化技术

家庭智能化技术在90年代初的欧美发达国家就已经先后提出了智能住宅的概念，通过智能化及时在家居中的应用，能够实现家庭中的各种与信息相关的通信设备、家用电器等和家庭中的安保设置通过家庭总线技术来链接到一个家庭化智能系统上来进行集中的跨地域性监视。控制和家庭的事务性管理，保持家庭设施与家居环境的协调运行，家庭智能化技术所提供的应用是：由一个家庭智能化信息系统构成的高度安全的、生活舒适性。和通讯快捷性，的信息化、自动化的居住环境。从而来满足21世纪信息资讯社会人们快节奏的生活方式，工作方式，以及能够与外部社会保持完全开放的生活环境。

家庭智能化技术在建筑物中的应用：

涉及到家庭的安全防范：火灾报警、防盗报警，煤气泄漏报警和紧急求救报警，家庭的自动化体现在利用远程遥控（空调、照明、加热器、影视播放设备风电气设施。）智能技术在智能建筑物内部有效节约能源上面有很大体现，随着21世纪智能移动终端的发展与普及，家庭供暖面临着既要节约能源要，家庭经费的开支，又要保证采暖的正常舒适供应，通过智能家居技术，和采暖设施的有效结合，家庭智能系统，通过无线技术可以实现远程智能操控调节，目前采暖中央空调以及室内燃气壁挂炉都可以实现设备智能设定时段，按需提供家庭的采暖温度，在并且能够通过传感器实现不需要的情况下停止供热，和降低温度采暖的人性化需求，还可以通过移动终端实现远程的控制。

总结：在智能建筑的应用方面，采用21世纪新技术将其涉及面进行扩大，使其能够满足业主的应用需求，将成为智能建筑基于计算机技术发展的目标与方向。

【参考文献】

篇（2）

BIM全称是建筑信息模型（Building Information Modeling）是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字化表达，是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命期中所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反应其各自职责的协同作业。

BIM的作用

可视化作用。项目设计、建造、运营等整个建设过程可视，方便进行更好的沟通、讨论与决策。

协调性。各专业项目信息出现“不兼容”现象，使用有效BIM软件协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或问题变更方案。

3、模拟性。能够实现3D工况展示、4D虚拟建造、能效、日照和热能传导等的模拟。

4、优化性：BIM及与其配套的各种优化工具能对项目进行可能的优化处理。

可出图性。建筑设计图+碰撞检查和设计修改=综合设计施工图。

BIM的应用领域

BIM在项目全生命周期应用价值

BIM完善了整个建筑行业从上游到下游的各个企业间的沟通和交流环节，实现了项目全生命周期的信息化管理；BIM将引起行业行为模式的系列的变革。

1）市场的优胜劣汰将产生一批已经掌握BIM并能够有效提供整合解决方案的公司，它们基于以往成功经验来参与竞争，赢得新的工程 ；

2）尽管当前BIM应用主要集中在建筑行业，具备创新意识的公司正将其应用于大土木的工程项目中；

3）业主能够更早地了解成本、进度计划以及质量；

4）新的承包方式将出现，以支持一体化项目交付；

5）BIM应用将有力促进建筑工业化发展；

6）随着更加完备的建筑信息模型融入现有业务，一种全新内置式高性能数据仪在不久即可用于建筑系统及产品。

BIM在勘察设计阶段的应用分析

设计方案论证。设计方案比选与优化，提出性能、品质最优的方案。

设计建模。三维模型展示与漫游体验，很直观；建筑、结构、机电各专业协同建模；参数化建模技术实现一处修改，相关联内容智能变更；避免错、漏、碰、缺发生。

能耗分析。通过IFC或gbxml格式输出能耗分析模型；对建筑能耗进行计算、评估，进而开展能耗性能优化；能耗分析结果存储在BIM模型或信息管理平台中，便于后续应用。

结构分析。通过IFC或Structure ModelCenter数据计算模型；开展抗震、抗风、抗火等结构性能设计； 结构计算结果存储在BIM模型或信息管理平台中，便于后续应用。

光照分析。建筑、小区日照性能分析；室内光源、采光、景观可视度分析；光照计算结果存储在BIM模型或信息管理平台中、便于后续应用。

设备分析。管道、通风、负荷等机电设计中的计算分析模型输出；冷、热负荷计算分析；舒适度模拟；气流组织模拟；设备分析结果存储在BIM模型或信息管理平台中，便于后续应用；

7）绿色评估。通过IFC或gbxml格式输出绿色评估模型；建筑绿色性能分析，其中包括：规划设计方案分析与优化；节能设计与数据分析；建筑遮阳与太阳能利用；建筑采光与照明分析；建筑室内自然通风分析；建筑室外绿化环境分析；建筑小区雨水采集和利用；

8）工程量统计。BIM模型输出土建、设备统计报表；输出工程量统计，与概预算专业软件集成计算；概预算分析结果存储在BIM模型或信息管理平台中，便于后续应用；

其他性能分析。建筑表面参数化设计；建筑曲面幕墙参数化分格、优化与统计；

管线综合。各专业模型碰撞检测，提前发现错、漏、碰、缺等问题，减少施工中的返工和浪费。

规范验证。BIM模型与规范、经验相结合，实现智能化的设计，减少错误，提高设计便利性和效率。

12）设计文件编制。从BIM模型中出版二维图纸、计算书、统计表单，特别是详图和表达，可以提高施工图的出图效率，并能有效减少二维施工图中的错误。

BIM在施工阶段的应用价值

支撑施工投标的BIM应用。3D施工工况展示；4D虚拟建造。

支撑施工管理和工艺改进的单项功能BIM应用。设计图纸审查和深化设计； 4D虚拟建造，工程可建性模拟（样板对象）；基于BIM的可视化技术讨论和简单协同； 施工方案论证、优化、展示以及技术交底； 工程量自动计算； 消除现场施工过程干扰或施工工艺冲突；施工场地科学布置和管理； 有助于构配件预制生产、加工及安装。

支撑项目、企业和行业管理集成与提升的综合BIM应。4D计划管理和进度监控；施工方案验证和优化；施工资源管理和协调；施工预算和成本核算；质量安全管理；绿色施工；总承包、分包管理协同工作平台；施工企业服务功能和质量的拓展、提升。

篇（3）

英文摘要：EIB system makes lighting, dimming, blinds, scene control, electricity load control, security, intelligent heating system and become a complete bus system, which can automatically adjust based on the state of the bus equipment changes in the external environment, to safety, energy conservation, human effects, and can increase or modify the system functions according to user's requirements in future use.

中图分类号: TU113.6

长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控（BAS）系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。

智能照明控制系统，就是根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自控制照明。其中最便捷的一点就是可进行预设，即具有将照明亮度转变为一系列设置的功能。相对商业楼宇而言，大学校园里的大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。校园的建设也要适应网络时代的发展，引入智能化的概念。

智能照明控制系统的优越性

1.1 达到良好的节能效果，延长灯具寿命

节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。

1.2 改善工作环境，提高工作效率

智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法，可以有效地控制各种照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。

1.3 实现多种的照明效果

多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。

1.4 提高管理水平

智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下，不需要有人的参与，照明系统自动实现开关和调光功能。既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现的不定时开关，影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。

1.5 较好的投资收益效果

智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时，有效节省了电费与管理费用的支出。根据一般的办公大楼运营的经验来看，节能效果能达到40％以上，一般的商场、酒店、地铁站等节能效果也能达到25％-30％；学校在这方面还没有得到具体的统计数据，但根据分析，效果还是令人满意的。

2、I-bus系统介绍

传统的控制和布线方式，往往需要敷设大量的导线，形成越来越复杂的电气安装系统，一方面造成了设计与施工的难度，另一方面大大降低了系统的可靠性、易用性，为促使传统的电气安装系统转向智能、灵活的方式。EIB智能安装系统作为欧洲安装总线标准利用一条双绞线作为控制总线，使照明、调光、百叶窗、场景控制、用电负荷控制、安保、供热系统实现智能化，并成为一个完整的总线系统，可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中根据用户的要求增加或修改系统的功能，方法是连接计算机重新编程，而无须重新敷设电缆，真正成为灵活的电气安装系统，这是传统的电缆敷设方式所无法做到的。

3、系统硬件组成

智能开关控制，所采用的总线元件均为模块式元件。开关模块为双值输出AT／S4．16．1，有4个无电源的16A触点，可对4个独立的负载回路进行合断控制，分别安装在大学校园的几十个照明箱里。开关模块可对图书馆的各种灯具进行开关控制。

中央控制站通过EIB总线与照明控制器之间可直接通讯，通讯速率为9600bps。中央控制中心装有电话开关TS／AP，如需要可加装电话控制盒实现电话网络远程控制。通过中央计算机的编程设置，可对任何回路进行开关控制,各回路状态通过LCD显示。并在必要时通过电话开关送出设备故障报警、状态信号。

4、 系统软件

在中央控制室，设一台智能照明中央监控计算机，安装监控软件、编程软件，操作人员可以在中文图形化显示的界面进行监控和操作，监视整个智能照明系统的运行状态，在照明设备平面布置图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备使用状况。

5、I-bus智能系统的安装方式

I-bus智能安装系统使得灯光控制方式有如下三种方式：

(1)自动方式。结合时间继电器和感光模块，把感光模块设定一个值(200lux)，当光线的亮度低于这个值后，需要控制的灯会依次全部打开。当外界光线的亮度高于这个设定值后，这套系统会自动把剩余的灯全部关掉。

(2)手动方式。按区域来控制，在控制室EIB系统有三个五联控制器，在相应的面板上都有标志，当按下面板的左键，就给一个关信号，相应区域的灯就会关掉，当按下面板的右键，就给一个开信号，相应区域的灯就会打开。

(3)可视化软件控制。在中央控制室里把PC机和这套系统相连，在PC机上安装这套系统的可视化软件，可以实时显示区域灯的状态，也可以在PC机上控制这些灯的状态，比如开启灯、关闭灯。在校园里可视化软件也是按区域控制。

这些功能根据实际需要可以调整，而且设置非常简单，工作人员可以自己设置，设置好以后，系统以后会自动完成这些功能。通过RS232接口完成计算机和EIB总线的连接，完成对总线元件的参数进行设置或更改，也可对系统进行程序修改或编程。

篇（4）

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篇（5）

作者简介：翟炳博，北京市建筑设计研究院有限公司创作中心建筑师，徐卫国，清华大学建筑学院教授，博士生导师

关于数字技术辅助绿色建筑设计，国外学界在其理论基础及技术路线等方面已有一定讨论。该领域可被看作是设计方法的另一切入点，对我国目前推进可持续发展方针和建筑领域语汇的多样性来说均具有切实意义。

一、数字技术辅助绿色建筑设计的理论基础

1．传统绿色建筑设计特征

传统的绿色建筑设计，建筑师无法仅从经验或审美来判断方案的节能与否，因此使用相关软件平台以模拟分析的方式对方案进行评测成为了绿色设计的关键之一。[1]绿色建筑设计的一般技术路线，往往是通过专业软件进行建筑室内外物理环境（如风、光、热、能耗等）的模拟，并将结果数值量化对比，以此评估方案的生态合理性。然而，有关生态性能的评测一般在整体设计的后期开展，如节能计算多在施工图设计阶段应用。[2]因此绿色建筑设计中的“模拟”环节完全沦为方案完成后的评价与检验工序，并未将其有机地纳入设计前期，性能评测工具失去了对建筑方案应有的指导意义，[3]使生态设计效率变得较低。尼尔斯·拉森（NilesLarsson）在GreenbuildingChallenge2000中提到一种建筑设计同性能评测模拟相结合的工作流程，[4]其中建筑初步设计被描绘成一种循环往复的过程—概念模型的各类能耗模拟及结构、机电工程师的评价意见等形成一系列“反馈信息”来对方案提出修正建议。此过程经多次反复，可被看作是一种“循环设计”，其本质在于强调“数据反馈”的重要性。

2．数字技术特征

较有代表性的参数化技术，核心在于“关联模型”（抽象的机器）[5]的构建。一般来讲，Rhino、Maya等参数化软件在其早期开发时都定义了一种被称作“记录建构历史（recordhistory）”的功能，可被看作是“关联性”的体现和参数化技术的早期雏形。当几何体在软件中被描述时，不同维度间往往遵循这样一种规则—“低维构建高维，高维提取低维①”，所谓“记录建构历史”记录的则是这种规则下的具体“关系”。当模型建立过程中每一步“关系”均被记录时，改变初始几何信息而最终结果相应变化，这就是参数化系统基础所体现的“关联性”。传统的建模软件平台即使拥有记录建构历史的功能，也相对局限，当今普及最广的参数化平台Grasshopper，其前身名为ExplicitHistory，意为“清晰完整的历史”，即构建完整的“关联模型”。因此，参数化技术可以被概括为“关联模型”（图2），模型一端提供各类输入数据，被用于指导不同类型的操作并在记录关联的前提下不断传递，最终输出一系列设计结果。该“关联模型”的核心即“关联性”（as-sociative），其在对“过程”和“数据”的控制方面体现较大优势。

3．数字技术运用于绿色建筑设计的优势

绿色建筑设计可被看作一个信息不断反馈、循环的过程（图3）。这种循环的两端分别是建筑设计和评测体系（软件性能模拟、工程师建议），一方面建筑师提供多种可能的预选方案并传递给评测系统，另一方面评测系统将运算、模拟结果数据进行反馈。在这种“循环设计”过程的操作下，建筑方案被不断分析、评价、反馈、选择并最终得到优化。理论上看，这种性能评测同建筑方案相结合的“循环设计”形成了一种完整统一的“绿色建筑设计”技术路线，但在实际方案推进中，建筑设计同绿色技术评价两部分仍是互相脱节。无论是单一方案模拟评测还是多方案对比，建筑设计同技术分析两者间存在的仅是操作上的先后关系。数字技术在绿色建筑设计领域的介入则从根本上消解了方案设计同测评分析间的“时滞性②”，对其“循环设计”过程和数据的传递进行更为有效、高效的控制。在参数化关联模型中，“数据”本身可由“循环设计”中的评测体系反馈得来并被不断驱动和传递，同时通过关联模型对原有方案进行优化或生成新的设计备选方案。关于评测体系反馈得来的数据，笔者认为目前其同参数化关联模型结合有三类思路。

二、数字技术辅助绿色建筑设计的技术归纳

1．性能评测数据的“可视分析”

实质是在参数化关联模型中加入“生态评价模块③”并链接各类生态分析软件，提取评测结果数据并将之反馈至关联模型，以“数据可视化”（如色彩过渡等）的方式对方案进行反馈和评估，设计师可依此调整方案。严格来说，参数化平台的结果数据可视化并不能完全体现数字技术介入的优势，一是目前绝大多数性能评测软件均具有分析数据后处理（可视化）的功能，二是即使数据在参数化平台可视化，但其并未纳入关联模型系统，无法体现数字技术对信息传递的控制。然而，在Grasshopper等参数化平台中的确存在一部分插件来实现生态模拟数据的可视化，其意义是“统一平台界面④”。同直接使用评测软件进行生态分析相比，参数化平台下的结果可视化有利于设计师对方案的直观判断。因其可在设计推敲的同时得到相应的生态分析视觉化结果，在方案初期给使用者较为充分的性能改进建议，所以该类型亦可被看作数字技术同绿色建筑设计的“弱链接”。

2．性能评测数据的“控制深化”

实质是将生态模拟结果作为过程数据参与关联模型构建并指导后续设计生成。如通过模拟得出方案几何体表面每片区域的阳光辐射量数值，以此控制其开窗、遮阳的生成等。该类型特点在于，所涉及方案的前一阶段（如体量、界面等）已确定，而评测数据能够同关联模型对应，并基于现存的几何体量对方案的后续深化进行控制（如开窗大小和多少、遮阳构件形态等）。由此，设计本身与评测数据间建立了直接且相互呼应的关系：阳光辐射模拟数值较大的区域相应开窗较小或遮阳出挑较多，抑或维护结构较厚等，因此方案的立面或细节处理将更具合理性。

3．性能评测数据的“反馈优化”

实质是在参数化关联模型中加入“优化算法模块”，能以生态评测中的某一个或几个指标为优化方向，并反向调节初始的输入参数组合，来使输出结果在满足生态评测标准的前提下较为优化。特点在于，所涉及方案前一阶段（如体量、界面等）并未确定，模拟数据所起的作用即反馈并协助获取方案初期较优化的结果。该类型中，概念方案由关联模型控制，一系列不同的输入参数可生成众多的设计备选。关联模型中的“生态评价模块”用以评测这些潜在的备选方案，并得到相关结果数据；“优化算法模块”（例如“遗传算法”）则将评测结果数据作为设计发展方向，通过反馈调整初期的众多输入参数，来将其协调配比并得到较优化方案。

4．相关工具归纳

基于Grasshopper平台，应用于绿色建筑设计的辅助工具归纳。

三、数字技术辅助绿色建筑设计的策略展开

1．组团层级

（1）概述

宏观层面的城市设计、居住区或传统聚落，其生态策略可从建筑与环境间关系、建筑与建筑间关系两个角度展开。对于建筑与环境，应考虑如何有效利用建筑所处的地域资源，即合理调节阳光、风、地形、土地、水源、绿化等要素同建筑间关系；对于建筑与建筑，则需探讨建筑的组团布局，即合理规划建筑群落整体朝向、建筑间缝隙、街道或开放空地等。总体来说，组团层级的生态策略主要体现在建筑整体布局的关系及形态上的优化，从而达到对室外风环境、自然采光、阳光辐射等方面的利用或防控。

（2）数字技术介入

首先，在数字平台中建立关联模型来描述群组的形态及空间关系，精确、多样化的输入参数（如建筑形态、高度、数量、疏密等）能够对建筑群的整体呈现进行调节；其次，评测体系（计算公式或生态模拟平台）可将室外风环境、热环境、建筑采光优劣、容积率等作为待优化目标，通过性能模拟结果数据来“反馈优化”，得到组团聚落的生态最优方案。具体来说，策略一为城市生成，属于方案从无到有的“控制深化”过程，多见于国际城市设计竞赛或数字城市设计研究等。首先需确定形态结构原型，而后性能模拟则会为城市群落的生成提供“中间数据”或切入点。这类城市设计探索更具建筑设计倾向，因其由参数关联模型整体控制，所生成的城市结构和形态更加有机、整体且较纯粹。策略二为“反馈优化”，多见于建筑群组结构已确定的城市片区或居住区，通过设定单或多目标来优化各个建筑单体的朝向、开间进深、层高和布局等。其在工程实践中帮助较大，能在建筑师人为介入的前提下对群组空间结构、形态进行可控调节。此外，由于众多设计规范（如采光、防火、疏散间距等）的严格限定，加之“行列式”等现存参考模式，数字技术的统筹能极大地提高该尺度层级的设计效率。

2．体量层级

（1）概述

该类型建筑的“主体”设计层面，包含建筑形态和功能布局两方面。建筑体量形态在诸多方面（如体形系数、截面形状、庭院设置等）与其节能与否相关；此外，形体的组合关系也会影响建筑整体的生态性能。对于功能布局，可根据用户对其使用的形式及活动量划分，将次要房间作为“生态缓冲区”布置在恶劣气候的朝向，并将机电设备运行区集中布置来降低能耗。

（2）数字技术介入

关于数字技术在体量层级的介入，目前并没有一个被学术或实践界公认的一般流程。因为体量阶段是方案设计从无到有的第一步，而生态策略或评测数据自身无法生成具有广泛适应性的优化方案植入到具体场所语境的基地中去，所以体量阶段的生态优化必须伴随方案设计的逻辑操作同步进行。总体思路是，建筑师首先应结合场地关系、功能诉求、问题分析、背景信息等对方案体量有一个初步的解决策略或预设，而后在数字平台利用参数关联模型对其进行描述，最后通过生态模拟的结果数据来“反馈优化”，使体量朝着某一个方向发展进化。例如可以通过关联模型将方案在一定范围内调整变动（如不同的形体组合、中庭大小或位置等），并通过评测不同可选项的生态性能（体形系数、风阻大小、整体得热等）取得相应数值，以该数据为目标反馈来确定优化的建筑体量方案。

3．细部层级

（1）概述

对于建筑细部层级的绿色设计讨论同样可分为两个方面。一是优化设计方案护体系的细部构造。对此，维护结构的热工性能好坏决定其生态与否，一般认为构造层次的传热系数K值较小则较为绿色低碳，[6]即“墙体越厚越保温”。而细部的优化处理则为了防止因结构外露及门、窗等处形成“冷热桥”而降低护体系的整体性能。二是建筑外立面（如开窗、遮阳等元素）的设计深化。开窗处往往是维护体系热工性能的薄弱环节，其大小、位置以及用材、构造等都需从生态优化的角度重新定位。遮阳是建筑被动节能的主要措施之一，其能有效降低进入室内的阳光辐射，并改善自然采光均匀度，是构成建筑外立面的一类重要元素。有研究显示，外遮阳措施节能效率可达10%～24%，而其造价仅占工程总造价的2%～5%，可被看作低投入、高效率的建筑被动式节能技术典范。[7]

（2）数字技术介入

在已经确定方案体量的前提之下，数字技术在细部层级的介入主要体现在性能评测结果数据的“控制深化”，例如运用参数化关联模型总体控制建筑表皮的生成，而生态模拟则为之提供了合理的数据来源，即表皮构件中各元素递变的“外力”，用以整体控制、干预界面的结构形态和呈现效果。

4．数字技术辅助绿色建筑设计策略归纳

数字技术辅助绿色建筑设计的策略，按照不同层级，可归纳如表3所示。

四、结语

影响建筑生态性能的主要策略基本在方案设计阶段确定，即初期的概念设计成果往往对建筑最终生态节能与否有较大影响。[8]无论从国家对建筑节能的硬性指标、国内目前的建筑能耗现状，还是从建筑师所肩负的社会责任出发，推行绿色低能耗设计都势在必行。数字技术是设计中的一股革新力量，其并非“宏大叙事”，而是以“局部渗透”的方式影响建筑研究及实践领域。除新的组织形式、形态关系创生外，其在建筑的生态低碳、结构优化、辅助施工等领域也极具潜力。而参数化技术将在建筑的绿色可持续方面发挥巨大价值，体现出社会及人类发展的关怀。

参考文献

[1]毛鸿霖．浅析计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计结合[J]．科技传播，2010（12）：191，193．

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篇（6）

【摘要】智能用电是实现电网与用户之间实时交互响应，实施用电节能技术措施，提升服务水平的重要手段。探索智能用电技术的理论基础和发展方向，利于建设友好开放、双向互动的智能用电模式。

关键词 智能用电；交互响应；技术措施

智能用电是实现电网与用户之间实时交互响应，满足互动营销需求，实施各项用电节能技术措施，提升服务水平的重要手段。可加强能源综合规划和用电需求侧管理，促进能源的合理使用与效率的提高，有利于减少大气污染，保护地球环境。探索适合国情的智能用电技术，利于建设友好开放、双向互动的智能用电模式、促进智慧城市的建设和发展。

1技术研究的理论认识

1．1需求侧管理（DSM）和需求响应（DR）理论

美国电力科学研究院1986年，首先提出DSM的概念，它是在负荷管理的基础上推行的调荷、节电工程，通过加强能源综合规划和用电需求侧管理促进了能源的合理使用与效率的提高，并减少大气污染，保护地球环境。逐步被世界各国采用。随着电力市场的发展与完善，电力系统的利益主体逐步多元化，需求侧资源在竞争市场中的作用正在被重新认识。把DSM分为长期机制和短期机制，这进一步丰富了DSM的内容。长效机制一旦实施将长期起作用，而需求响应DR是在短时间内起作用。为用于处理系统的急需调节运行状态引入，通过价格信号和激励机制来增加需求侧在市场中的作用，并将供应侧和需求侧的资源进行综合资源规划，是适应电力市场发展的必然要求。

1.2数值分析和数理统计理论

数值分析和数理统计是对采集能效数据高级处理的理论基础。根据数理统计和数值分析相关原理，对于现场短期实测电力参数和热工参量分别采用多元线性回归统计方法和非线性插值迭代方法进行数据辨识和拟合，最大程度上真实反映现场能效现状，为后续的能效评估提供有效的基础数据支撑。

1．3数据挖掘技术

数据挖掘(Data Mining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘所能发现的知识有如下几种：广义型知识，反映同类事物共同性质的知识；特征型知识，反映事物各方面的特征知识；差异型知识，反映不同事物之间属性差别的知识；关联型知识，反映事物之间依赖或关联的知识；预测型知识，根据历史的和当前的数据推测未来数据;偏离型知识，揭示事物偏离常规的异常现象。所有这些知识都可以在不同的概念层次上被发现，它的任务主要是分类、预测、时间序列模式、聚类分析、关联分析预测和偏差分析等。整个过程由数据准备、数据挖掘、模式评估、巩固知识和运用知识等步骤组成。数据挖掘的常用方法有决策树方法、神经网络方法、粗糙集方法、遗传算法。

1．4模糊控制理论

它是以模糊数学为基础，用语言规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策的一种高级控制策略。模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴。所谓模糊控制，就是在控制方法上应用模糊集理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理的知识来模拟人的模糊思维方法，用计算机实现与操作者相同的控制。该理论以模糊集合、模糊语言变量和模糊逻辑为基础，用比较简单的数学形式直接将人的判断、思维过程表达出来，从而逐渐得到了广泛应用。应用领域包括图像识别、自动机理论、语言研究、控制论以及信号处理等方面。

1．5数据可视化技术

数据可视化技术是关于数据之视觉表现形式的研究，基本思想是将数据库中每一个数据项作为单个图元元素表示，大量的数据集构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示，可以从不同的维度观察数据，从而对数据进行更深入的观察和分析。目前数据可视化已经提出了许多方法，这些方法根据其可视化的原理不同可以划分为基于几何的技术、面向像素技术、基于图标的技术、基于层次的技术、基于图像的技术和分布式技术等等。

另外，目前已经开展的优化技术、空调系统热力学理论、现代通信和物联网技术、集群数据库管理技术、海量数据处理技术、信息安全技术等方面的理论研究，将为开展智能用电应用深化研究提供坚实的理论依据。

2智能用电的发展建设

2．1多种电价政策下家庭用电信息交互服务关键技术及应用

目前，国内正积极进行智能用户能量管理系统、智能家居和智能小区的研究与建设。在智能用户能量管理系统的研究中建立双向的通信联系，包括为用户提供实时电价和用电信息、监视和控制用电设备等，实现与电力用户信息相关的系统集成，与智能电网的实施相适应，最大限度地延长换代的生命周期。2010年6月，就选取过小区78 位住户进行智能化生活试点建设，安装智能家庭网关、智能交互终端、智能插座、智能家电等能效管理设备，家庭内部通信采用电力线通信和微功率无线通信相结合的方式；在小区部署社区主站，实现对家庭用能设备用电信息的汇聚。已于2011年2月建成正式投运。此外，对具体电价模式下智能用电系统也进行了研究，有文献提出了基于实时电价的智能用电系统框架，阐述了系统各部分的功能需求，给出了智能用电系统的信息流程，比较了实时电价阶段的智能用电与传统用电方式的不同。

2.2支撑工商业用户能效提升的用电节能关键技术

目前我国采取的支撑工商业用户能效提升的用电节能关键技术主要包括：使用节能型供配电系统，包括采用合理的供电电压、采用节能型变压器和采用无功补偿装接；选择节能设备，包括推广使用变频器、使用Y型高效电动机和节能型照明电器、使用低阻电缆，并合理选择导线截面；加强工厂用电管理，合理使用峰谷电力资源；加强工厂电力计量管理，大力开展能效电厂项目等。2005年以来，江苏、广东、上海等省市开展了能效电厂试点工作，北京、河北等地也正积极探讨能效电厂建设。广东省作为试点省利用亚洲开发银行（简称亚行）贷款开展能效电厂项目，项目计划先尝试在高耗能工商企业的电机工程改造、绿色照明、用高效变压器替换低效变压器和空调系统节能改造等方面实施。

2．3智能空调在电网负荷管理中的应用机理和关键技术

国内的研究主要集中在对智能空调的协调控制模型和算法设计上，有文献将模糊控制应用在智能空调上，设计了智能变频空调模糊神经网络控制系统，这样的空调不仅给人带来更舒适的感觉，而且节约更多的电能；有文献对中央空调轮停技术进行研究，由于建筑物的热惰性和循环水的蓄能性，可以在短时间内继续保持对建筑物的供冷能力，节约空调用电的同时不影响空调使用效果；有文献基于人体工程及非均匀温度场智能空调系统研究，通过对出风口进行控制，实现每个单元独立地温度控制，这种智能空调系统能实现自动与用户进行交互，从而降低空调功耗。总结国内研究发现，缺乏智能空调负荷控制管理平台的研究，缺乏基于需求响应下智能空调协调控制的研究。

2．4面向需求响应的智能用电数据在线分析关键技术

我国的大客户负荷管理和低压集中抄表系统已安装使用近千万户。国家电网公司在十多个个网省公司上线运行了营销业务系统，建成了营销分析与辅助决策系统。智能用电数据在线分析平台主要分析的数据包括家庭用户和工商业用户，可以进行远程能效评估和健康诊断。查阅相关资料，目前国内外还没有明确建设智能用电数据在线分析平台的项目，大多数围绕智能用电交互平台展开。

综上所述，国内对智能用电也开展了一些研究，但尚未形成完整体系，不能与传统的营销业务很好地结合。而基于传统营销模式的用电服务体系和业务流程难以适应未来灵活互动用（下转第258页）（上接第199页）电场景的需要，满足电力用户个性化、差异化服务需求的互动技术手段有待丰富，还需要在需求响应决策、仿真技术和用能评测管理技术等方面进行系统性研究，在用电互动支撑平台及系统集成等方面的进一步缩小与国外先进水平的差距，以能满足日益增长的灵活互动的智能用电需要。

参考文献

［1］王广庆,谢传胜.电力市场营销基础[M].北京:中国电力出版社,2004.

篇（7）

1.绿色建筑设计在中国的现状及问题

近年来，中国许多专家和学者也在不断的探索绿色建筑之路，编制了《绿色建筑评价标准》，提出“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。这标志着我国绿色建筑发展进入新阶段，为我国绿色建筑事业奠定了坚实的基础。

由此可见绿色建筑设计已成为未来建筑设计领域的发展趋势，在不断的探索和实践中，绿色建筑设计已有了很大的发展，但仍然存在的诸多问题，制约着绿色建筑设计的普及和应用。

1.1.工作流程缺乏统一性

在《绿色建筑评价标准》的执行过程中，设计、申报、评审工作分别由不同的单位各自完成，缺乏标准化和制度化，难以形成统一高效的工作系统。且申报、资料整理、评审等工作，多数都由手工完成，工作效率低下，耗费人力物力[1]。

1.2.设计过程缺乏整体性

在设计过程当中，各个专业之间的配合并不默契，缺少协同性设计思路，因此经常出现诸多矛盾。加之，设计中各专业间绿色技能分析软件众多，兼容性差，专业性强，上手难度大，只为某个方面提供专业分析，这也严重阻碍了设计团队之间的协调配合。

1.3.设计思维缺乏创新性

目前多数设计人员缺乏对绿色建筑适宜性设计方法的研究，仍采用传统AUTOCAD等二维平面设计软件在设计工作基本完成以后，再进行建模，对建筑进行性能和能耗分析、计算等工作，而后返回对方案进行修改，如此反复。分析计算的性能数据与建筑空间和形态的关联性不强，缺少对方案空间形象和性能技术的整体把控，导致工作效率的降低。

1.4.实施管理缺乏有效性

高成本的绿色建筑技术常常只是作为设计的噱头，很少有效利用。绿色物业脱节，也给相关技术的使用带来很大不便。因此，在设计之初就应该兼顾绿色建筑在全生命周期内的使用效果。

为尽快解决绿色建筑设计中的瓶颈，扫清不必要的障碍，全面提高绿色建筑设计质量和效率，引入新的设计技术、工具、思维已经迫在眉睫。

2.基于BIM技术的绿色建筑设计基础

2.1.两者共同点：

作为建筑设计领域的两大发展趋势，BIM技术与绿色建筑设计具有许多相似和相同的理念，主要表现在以下几个方面：

（1）二者都关注建筑的整体设计

绿色建筑的设计需要整合、分析包括来自环境、材料、构造、造价方面的信息，而BIM建筑信息模型的信息全面丰富。两者结合有利于信息整合、协调，提高工作效率。

（2）二者都关注建筑的全生命周期

从时间跨度上看，绿色建筑设计从理念和技术上对建筑实现全程的“四节一环保”，而BIM则侧重于具体的设计、建造、运营的工作协调和实际效果[2]。两者都是关注于为建筑的全生命周期进行优化。

（3）二者都重视模拟分析及信息反馈

绿色建筑在设计过程中需要对采光、通风、节能、舒适度、可视性等多方面进行分析模拟，以优化设计方案。而BIM技术自身强大的模拟能力可帮助绿色建筑设计实现各种分析，并以可视化的分析结果进行及时的反馈，指导优化绿色建筑设计。

2.2. 两者结合点：

同是关注建筑全生命周期的绿色建筑设计和BIM技术，在不同的阶段，他们有各自的工作和侧重点，同时也能相互配合，贯穿建筑生命周期的各个阶段。

（1）规划设计阶段

在绿色建筑设计的规划布局阶段，应整体把握建设项目的情况，在BIM中记录建设工程的名称、属性、描述等基本信息，以便后期管理。并在BIM中录入包括地理位置，周边环境、气候条件等外界因素，运用BIM技术进行通风，采光，日照等基础分析，并建立初步的建筑总体布局模型，确定建筑的位置、朝向、大致形体尺寸、高度等设计要素，从而为后续绿色设计和环境分析提供数据基础和准备[3]。

（2）建筑设计阶段

该阶段是绿色建筑设计的重点阶段这里的绿色建筑设计包括建筑、结构、设备、景观、造价等多专业的共同协调工作，是绿色建筑设计中最重要阶段。利用BIM技术的协调性和可视化特点，使用同一模型数据，实现多专业同平台共享，避免重复劳动，让设计师真正全方位思考，多专业协同工作，提高各工种间合作效率。例如，BIM的综合碰撞检测功能，可将不同专业间的模型整合进行3D协调、检查、动态模拟等，避免在施工过程中才发现问题，反复修改，浪费人力物力[4]。

另一方面，绿色建筑设计过程中，将涉及到众多的分析模拟计算，包括日照、采光、通风、节能、给排水、暖通空调等性能设计分析，BIM中包含的建筑数据信息可直接作为其分析的基础，经过直观的结果反馈之后，可对设计进行及时的调整。通过分析计算后的数据结果，形成数据库，直接与绿色建筑评价标准对应评价，以达到绿色建筑等级标准。

（3）施工阶段

绿色建筑设计其本质核心是关注建筑的全生命周期，在施工阶段，通过BIM技术可全程监控施工组织、材料信息、用量、运输成本、以及可再利用建筑材料等，有效的控制在施工过程中的能源消耗。利用BIM模型，不仅能够自动生成施工图的平立剖面和详图，也能自动生成材料、门窗表等，并结合相关的造价数据计算出所需成本。另外，BIM技术可对施工项目进行管理，分析施工计划可行性，优化进度计划，时刻跟踪项目进度。虚拟建设模式，可对施工现场进行模拟，通过施工设计，合理布置物料运输路径、物料堆放位置以及施工机械位置等。

（4）运维阶段

最终阶段的BIM模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中去，其包含了建筑完整的参数和属性。从绿色建筑设计角度考虑，将重点考察绿色物业管理体系、节能设施使用情况、设备运行维护费用等。同时，BIM系统还将同步提供有关建筑的使用情况或性能，建立物资、设施等数据库，保障配套的物业服务高效运行，并能通过生成财务数据，监控和管理运营成本和收益。

3.基于BIM技术的绿色建筑设计方法及具体内容

3.1基于BIM的绿色建筑设计方法――集成化设计

集成化设计是将工程学的相关知识与建筑设计过程交织整合的整体设计方法，从而对优化建筑性能形成全新的、综合的策略[5]。绿色建筑设计作为一种新的设计形式，需要纳入设计范围进行思考的方面也相应增加，尤其是各种复杂的分析模拟，如此繁琐的工作，光靠传统的设计方法和思路，不利于高效准确的进行设计。BIM技术的介入，可极大提升设计效率和信息准确性，将传统的依靠建筑师经验完成的定性分析，转换为依靠准确数据逻辑形成的定量分析。

基于BIM的绿色建筑设计，以BIM模型为核心展开，将整个设计作为一个统一的整体，减少传统设计分头独立工作模式对效率的影响。在设计过程中，与各种性能分析对接，避免重复建模，方便直观的对建筑性能进行精确模拟，并能针对模型，快速全面修改，最终自动生成各类图纸以及分析报告（见图3.1）。另一方面，以BIM模型为基础的绿色建筑设计，可以有效的整合各专业之间的工作，利用同一个模型完成各自任务，避免重复建模，同时也增加各专业之间的兼容性和协调性（见图3.2）。

3.2基于BIM的绿色建筑设计具体内容

基于BIM技术的绿色建筑设计具体内容主要有以下几个方面：

3.2.1场地设计与规划布局

利用BIM模型数据为基础，对场地条件、气候情况、景观条件等进行综合分析，充分利用土地资源，对建筑进行整体布局。以结合环境气候为原则，对日照、通风、景观、场地等因素加以模拟分析，从整体上优化建筑布局、建筑体量、道路关系、景观系统。

3.2.2建筑物理环境分析与设计

（1）光环境分析与设计

基于BIM建筑模型以及当地日照数据，真实模拟出全年建筑阴影遮挡关系、建筑各处 日照时间，动态可视化的显示出任意时间任意点的日照效果及遮挡关系，再结合当地标准规范，进行合理优化调整。同时，对有需要的部分进行遮阳设计分析，确定遮阳形式、构件尺寸及遮阳效果。

利用BIM技术采集到的日照条件、周边环境关系、房间自身信息等，可分析计算出任意房间的天然采光效果。再根据分析结果，以及照明的相关规范，进行辅助照明设计。通过输入照明设备的相关信息，合理布置，仿真模拟出房间内部的光环境情况，并对照明能耗进行监控。这对绿色建筑设计开窗位置、尺寸的确定，照明设备的选择与设置有很大的辅助作用。

（2）风环境分析与设计

根据BIM建筑信息模型及风环境数据，全面把握当地气流影响、周边环境影响、场地内建筑形式自身影响等多方面因素，对建筑室内外任意区域进行通风模拟，直观反映出各点风温、风速、风频、风向、空气污染指数等数据，再根据功能需求和人体舒适度综合考虑，合理利用风环境，体现绿色建筑以人为本，同时减少设备负荷。

（3）热环境分析与设计

绿色建筑设计以人为本，基于人体舒适度的室内热环境控制是其重要部分。利用BIM模型数据基础，进行室内热环境分析，准确显示出室内温湿度、焓湿量等于人体舒适度之间关系，再通过设备介入，计算得出最终室内环境舒适度。

（4）声环境分析与设计

基于BIM建筑信息模型，确定声源信息和声环境。以可视化的方式，动态模拟出包括混响时间、声学响应、关联声波线等进行分析，以优化厅堂等的室内声场的设计。通过可视化结果可直观的显示出声场的均匀度、声音传播方向及折射和衰减的效果。同时，利用BIM模型，还可对周边的噪声污染程度进行模拟，并从设计的角度合理布局，增加防噪措施等有效减少噪声的干扰。

3.2.3能耗与成本控制及优化

（1）太阳辐射与太阳能利用

结合BIM建筑信息模型数据和当地气象数据，分析得出任一点的太阳辐射量，利用主动或被动的方式控制太阳辐射量，减少设备负荷。同时利用各种太阳能采集技术，通过不同方式、设备的选择，分析辐射量与太阳能利用率的关系，最大化合理利用可再生能源。

（2）节能负荷与能源消耗

节能是绿色建筑设计的重要特点之一，通过BIM技术对节能效果进行定量分析，准确计算出各种设备负荷、能源消耗。通过数据反馈，从设计的角度优化改善节能技术，并及时进行再次计算，以定量的方式最终确定设备在运行过程中的能源消耗量和费用。

（3）材料选择与建筑造价

在绿色建筑设计过程当中，应充分考虑到材料的利用和造价的控制，实现绿色建筑节材的目标。运用BIM技术，各种建筑材料的相关信息都一目了然，可严格控制材料的选用和成本，减少不必要的浪费。

3.2.4其他方面优化设计

（1）雨水采集与利用

结合各地降雨数据，建立完整数据库，作为雨水采集的基础依据。利用BIM技术对不同雨水采集方式、地形地貌特点等加以综合分析，计算得出集雨量，再通过相关设备，达到对雨水的有效利用[7]。同时，通过BIM还可监控相关设施在运营阶段的运行情况。

（2）绿化环境设计与分析

绿化环境设计也是绿色建筑设计的重要组成部分。通过BIM技术，可分析出绿色植物对环境带来的生态优化效果，这直接影响了相关区域内的温度、湿度、日照、空气质量、噪声干扰等与绿色建筑设计息息相关的物理指标[6]。

4.结语

BIM技术与绿色建筑设计已经成为当前建筑行业发展的必然趋势，准确把握两者特点，并有效的利用BIM技术参与绿色建筑设计，可综合各方面信息，提供全面准确的分析数据支持，成为设计过程的基础和依据。通过分析计算，对有效利用土地、材料、气候环境等提供强有力的技术支撑，对真正实现“四节一环保”具有很强的现实意义。随着我国绿色建筑事业的大规模发展和相关规范的不断完善，对绿色建筑设计也提出新的要求，BIM技术引导的高效的、准确的、统一的建筑设计方法必将大行其道。而随着BIM技术在我国的研究和应用的不断深入，也必将对绿色建筑设计产生深远的影响。

参考文献

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篇（8）

一些西方发达国家的社会生活和建筑消费是建立在高消耗、高舒适的基础之上的，虽然很多建筑采用了一系列先进而超前的绿色技术运用在建设工程施工中，但往往这些资源消耗水平还是数倍于我们国内一般的建筑。如果国内绿色建筑完全参照国外绿色节能标准和施工运营模式来复制，那样的话，会造成绿色建筑能耗更高的尴尬。目前从我国国情建筑业的实际角度出发，要延续传统的建筑和低能耗社会的生活习惯来设计，我们业内人士坚决反对照抄国外模式。

因此，我们密切关注建设工程绿色施工的推行方法和管理措施，通过对国内的绿色建筑发展现状进行分析，重点涉及下面的内容，通过深入分析来诠释给大家参考。

一、国内的绿色建筑发展现状

1、地理气候条件不同

目前国际上在绿色建筑方面有系统实践经验的主要集中在欧美发达国家，基本属于寒冷或严寒的地区，其技术体系并不完全适合国内夏热冬冷和夏热冬暖地区。我们应该基于绿色建筑和建筑所在地的气候特点进行系统分析研究，才能避免造成更大的资源浪费和环境破坏。

2、建设水平异同繁杂

根据媒体的报道数据显示，我国的建筑造价和建设水平异同繁杂且施工技术水平欠佳，这决定了只有低成本的绿色建筑才是“中国绿色建筑”有意义的发展方向。

二、建设工程绿色施工的推行方法和管理措施

绿色建筑标准评级层面，要建立建设工程绿色施工的推行方法和控制机制，实施的新绿色建筑评价标准，对现行绿色施工技术标准会有较大变异：

1、建筑评价评审从绿色建筑标准选项制变为绿色建筑标准打分制，更强调各方面在绿色建筑标准中得到均衡；

2、绿色建筑标准加入施工管理环节，绿色建筑标准运营标识要求和难度要提高，如：相关的SIGN、WARING的标识标签列入可视化管理中，加强施工现场可视化管理，来提升全员对绿色建筑标准的认识的认知，可有效推广，让原本大家认为绿色建筑当成是绿化建筑，往往通常就会认为在建筑周边多加绿化面就是绿色建筑或是外加点缀些光电、光热或保温等单项技术就是绿色建筑，通过采用了大量技术的协调与整合，形成了单项技术的作用相互抵消。

3、绿色建筑标准要鼓励新技术、新材料的应用。针对新绿色建筑评价标准的实施，综合成本因素考量，尤其是建筑的技术选择和匹配必须深入优化和参数化设计。采用参数信息化分析工具来指引产品性能的规划设计和应用，其中涵盖自然通风复制、天窗自然采光、遮阳参照物分析、噪音噪声分析、环境气味分析等等工具来进行计算，使外部环境在自然条件下达到更为舒适、节能的状态。

4、引入高效保温隔热外墙和超保护技术，建筑物竖向的热胀冷缩会引起建筑物内部非结构构件的开裂，为了减少热桥的产生，要采用高效保温隔热外墙和超保护技术，形成有效的自然通风，来降低空调负荷节约能耗并排除潮气保护保温材料，达到最佳的节能效果。

5、采用高效门窗系统与构造技术及遮阳设施的系统应用，更换为保温性能更高的高性能系统门窗产品，社会效益极其可观，高性能系统门窗的应用，如将钢化玻璃（冰花玻璃）构成的外遮阳板，可以直接安装光、温感元件及电动执行机构以实现智能化的全自动控制，在室内无人的情况下也可根据室内外温度及日照强度自动调节遮阳设施，以降低太阳辐射的影响，可以有效遮挡阳光，能充分享受门窗优异性能和节约能源所带来的居住价值感。

6、房屋自然通风系统应用技术，住宅生态通风技术与住宅动力通风技术，绿色屋面技术系统，例如在通常条件下，虹吸式雨水系统可解决蓄水和通风问题。

7、太阳能光伏发电系统，用的最多的就是太阳能集热板集热及太阳能光伏发电，太阳能集热板集热技术比较成熟，设备材料价格也不昂贵，是通常成熟应用技术。

8、地源热泵系统可做为空调系统冬季供热，一般的地源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。如今也在各个场所发展节能功能，另外地源热泵工程系统供热时可替代锅炉，通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石及地下水进行热交换，地源热泵的能耗很底。

三、结语

近几年，随着舒适家居系统概念不断被人们所提及，以及绿色建筑的快速发展，绿色建筑已经成为建筑企业宣传的有力招牌，逐渐被人们所接受，绿色建筑常态化发展将成为舒适家居的重要组成部分。（作者单位：中亿丰建设集团股份有限公司）

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篇（9）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.079

1 BIM简介

BIM是建筑信息化模型（Building Information Modeling）的简称， 是一个共享的知识资源，一种应用于工程设计、建造、和管理的数据化工具，并以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息而得到的所有数字信息的总和。BIM技术被誉为建筑产业革命性技术，同时具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图形五大优势。

2 BIM在国内外土建行业中的应用

2.1 BIM技术在国外应用

在国际上，BIM技术从提出想法到完善，进而在工程建设中的普遍应用接受，经历了几十年的历程。BIM技术起初由挪威、芬兰、新加坡、美国等国家主导。BIM技术在一些国家的建筑行业中逐渐发展成为主流。美国曾经实施了一项关于BIM的项目，主要是为了进一步实现技术转变、提高建筑行业中的经济效益和社会效益。英国强制要求在建筑行业的建设中使用BIM技术，英国的企业与世界其它国家地方相比发展速度较快；北欧一些国家，由于当地气候要求及建筑信息技术软件的推动，BIM技术的发展也逐渐发展起来。

2.2 BIM技术在国内的应用

我国对BIM的应用虽刚刚起步，但发展速度很快。目前，已经有很多地方采用BIM技术。利用BIM技术可以在建筑的设计阶段，建立专业模型，通过优化模型、三维检验以及对管线、设备的基本排布，使管线、设备整体的布局得到合理、有序、美观的规划，使建筑物的空间得到充分的利用；利用BIM技术在施工阶段中，通过BIM技术的模拟性、可优化性的特点，对建筑的危险薄弱部位进行合理的优化。另外通过对模型的定位，进行施工现场的可视化、信息化、时效化，可减少了施工中复杂工程的检验。

3 利用BIM技术在高校中的应用

3.1 利用BIM技术参赛

近几年，许多高校让学生积极参加BIM技术相关的比赛，参赛学生在掌握好BIM技术的同时，不但提高自身的实践能力，也在一定程度上锻炼了学生的创新能力。BIM技术可以更好的、更直观的将建筑模型的三维立体、实际空间、房间的日照通风、钢筋、工程造价等信息详细表达出来，让我们及时发现工程中不合理的地方、及时进行修改和改正。

3.2 利用BIM参加比赛流程

3.2.1 BIM技术参赛的准备工作

在土木工程专业里，土木工程制图是我们学习计算机绘图的基础。计算机绘图课程能够使我们更好地掌握使用CAD绘图手段。为了更深入了解建筑物建筑构件和结构构件的组成关系，土木工程材料这门课提供了这方面的知识结构。

当我们熟练利用CAD绘制图纸时，遇到复杂的图纸，建立建筑的三维空间概念和立体感，需要利用BIM技术来解决这方面的问题。利用BIM技术的创新训练，可以让我们将土木工程制图、计算机绘图、土木工程材料、土木工程概论、房屋建筑学等土木类的相关课程有机的联系起来，可提高学生的创造思维能力、动手能力以及更加熟练的掌握计算机绘图技能。

3.2.2 BIM技术参赛的实际应用

首先详细了解BIM技术的应用状况，明确BIM技术都可以做哪些方面的内容，同时对相应的BIM类软件有一个总体的了解；通过官网中的视频进行BIM软件的自学，同时合理利用网络资源和通过和官方的客服技术人员请教，加深对软件的理解和掌握，也可以与同学或者老师进行积极地交流不理解和不太明白的地方，锻炼自主学习的能力，又开拓我们的视野。

其次是图纸阅读与理解。作为建筑专业人员，应学会看图、读图。我们可以按照建筑、结构、水、暖、电的图纸表达顺序，仔细的阅读图纸，读懂图中所有设备、符号、标注等信息。

最后是BIM软件的实际应用。在BIM类软件中，有很多不同种类的BIM类软件。其中鲁班BIM中有鲁班土建、鲁班安装、鲁班钢构、鲁班钢筋、鲁班施工、鲁班造价、鲁班总体等软件。绿建斯维尔软件中有建筑设计、建筑通风、节能设计、能效测评、暖通负荷、热环境、日照分析等软件。由上面可以看出，每个软件都有自己的功能，并且他们之间相互协调、相互联系。

鲁班土建与建筑设计是绘制、转化图纸，能够真实的模拟施工的实际情况，鲁班BIM软件在进行云检查时，能够及时找出图纸中设计不合理的位置并提醒相关人员进行修改；鲁班安装可利用三维技术解决造价复杂问题，利用碰撞检查及技术对虚拟现场精细化；鲁班钢筋可以对建筑快速配筋，对钢筋下料可以快速计算出结果，并可真实的模拟现场钢筋的分布，避免造价工程师不必要的往返；鲁班钢构可以快速的直接出量复杂的钢结构三维模型；鲁班总体内部有许多三维图形，可智能转化植物、草坪、道路等，并可能轻松的计算出土方工程量。

团队在参赛的过程中，两次荣获由中国教育协会颁发的BIM类高校比赛三等奖和由黑龙江省教育厅颁发的基于BIM的建筑物理模型类的优秀奖。

4 利用BIM参赛的收获与感想

利用BIM类软件所做的参赛作品部分如下图所示：

通过学习BIM技术及相关软件，更好地加深了专业课程知识的掌握和了解，同时初步掌握了建筑的设计方法，建筑的施工建造过程以及建筑物后期维护工作等工程。参加全国大学生BIM类的比赛，既检验知识掌握的实际水平，也提高创造思维能力，通过分工协作，锻炼了沟通能力、协作能力。BIM技术提供的虚拟协作、基于问题的学习方式、以及基于角色的实验练习，能够显著提高我们的综合素质。

5 对BIM技术的一点看法

BIM技术对于了解建筑业来说是一个很好地切入软件，可省时、省力，又可安全、高效、快速、实用地完成一个建筑。通过参加BIM类相应的比赛，能更好地掌握建筑工程中的绘图、识图能力、增强创新能力、提高实践动手能力，能够为早日进入建筑业的的工作中打下坚实的基础。

参考文献：

[1]何清华，钱丽丽等.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报，2012（02）.

[2]许俊青，陆惠民.基于BIM的建筑供应链信息流模型的应用研究[J].工程管理学报，2011（02）.

[3]贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].工程质量，2013，31（03）.

[4]何清华，张静.建筑施工企业BIM应用障碍研究[J].施工技术，2012（22）：80-83

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中图分类号：TU2文献标识码： A

近些年来，我国的社会经济飞速发展，极大的带动了建筑工程行业的迅速增长。尤其是在住宅建筑方面，随着城市人口的不断增加，其住宅建筑也越来越向舒适、高层、智能、环保、美观等现代化、科技化方向发展，这也使得建筑施工的工程内容、技术要求和资料信息越来越繁杂[1]。而BIM技术正是基于这一行业现状发展起来的，并越来越广泛的应用于各类建筑工程当中，不仅极大的减轻了设计人员的任务量，也有效提升了建筑设计的效率和质量。下面，文章就BIM技术以及其在住宅建筑设计的具体应用进行简单的分析和探讨。

一、BIM技术的概述

1、BIM技术的定义

BIM是Building Information Model的简称，中文译为建筑信息模型。它是二十世纪末美国建筑与计算机博士查克・伊斯曼所提出的[2]，其涵义主要指的是将各种建筑几何模型的功能、信息、性能等进行综合、统一的整合建模，且包括工程项目在设计、施工、使用等过程中的全部信息的一种建筑模型。如：建筑分析、方案设计、施工图预算、施工进度、运作建造、管理维护等等[3]。

2、BIM技术的实施原理

BIM 技术在建筑施工中的应用原理即是利用CAD 技术，将建筑工程的各阶段、各环节中的全部信息进行数字描述，并将其全部存储于同一个电子模型当中进行统一的计算、统筹和调阅[4]。

3、BIM技术的优势

在建筑工程的设计建造中，应用BIM技术能够有效的整合工程项目在研究决策阶段、图纸设计阶段、施工验收阶段、使用维护阶段以及销毁阶段的各类资料信息，并进行统一、科学、有效的运算、规划和设计，使工程的各个阶段情况均能在3D模型中得到准确、完整、切实的体现，加强了对繁杂信息的运作处理，明确了各环节的分工协作，提高了建筑工程统筹协调的效果和设计施工的质量，从而更好的提高了工程设计建造的效率和水平[5]。

二、BIM技术在住宅建筑设计中的应用

1、住宅建筑设计的现状

目前，我国住宅建筑在设计方面主要存在以下几个方面的不足，具体表现为：1）缺乏健全的法律法规和政策体系；2）缺乏系统、规范的设计标准体系；3）设计规划技术体系的高、新科技性严重缺乏；4）绿色节能住宅的设计意识严重不足；5）相关设计新技术、新科技的交流推广平台严重不足；6）城市中能源结构的分布缺乏合理性和科学性；7）缺乏严密、有效的行政监管机制。

2、BIM技术的应用实施

目前，在我国的住宅建筑设计中，对BIM技术的应用实施主要表现在三大方面，具体包括有：

1）建筑空间规划方面的应用实施

一般来讲，住宅建筑的空间特征主要包括三点，即交通流线、住宅造型以及周围景观。因而，在应用BIM技术进行空间设计规划时，要运用3D可视度分析法以及地形分析法对住宅建筑的交通流线、外观造型以及周围景观进行科学、综合、统一的设计。设计人员要实现勘察好施工现场的详细地形，并在此基础上借助相应的分析软件对土层结构、起伏变化、承重情况以及与住宅间的体量关系进行科学、准确的分析判断，规划和确定住宅外部的环境规划，从而为住宅建筑的整体3D信息模型的构建奠定科学、良好、正确的基础。简单来说，BIM技术对住宅建筑的空间规划步骤和内容为：地形分析和3D可视化分析（室内视野分析、规划可视度分析、道路可视度分析等）。

2）建筑节能环保方面的应用实施

随着社会环保意识的不断加强，人们对住宅建筑也增加了绿色、节能、低碳、环保方面的要求，因而，在利用BIM 技术进行住宅建筑设计时，必须要着重突出节能、低碳的设计理念，加强节能技术的设计应用。通常情况下，住宅建筑BIM模型的节能设计方法主要可以从三个方面来实现：①单体节能，即在整个建筑中大量的运用现代节能科技，将建筑物室内室外的各方面信息数据进行汇总整合，并按照特定程序进行模拟设置，使之形成一个系统、循环、综合的智能节能体系，包括充分利用太阳能、墙体储能、被动式致凉、喷淋屋面、绿化降温等等；②总平面节能，即利用相关分析软件对住宅建筑的实际外部环境进行智能分析和预测，并进行建筑平面设计的调整，以达到节能效果。如：规避风影区、开敞南空间、植土降温、规避恶性风流、充分利用树木屏障效应等；③基地规划设计节能，即在BIM模型中导入相应的环境分析软件（如GBS软件等），通过对住宅周围的阳光、风向、气温、树木等环境信息进行智能定位，模拟和设计出最佳的节能、低耗方案。

3）建筑模型构件制作方面的应用实施

在建筑信息模型中，模型构件是保证其构建成功的基础和前提条件，因此，设计人员在运用BIM技术进行设计时，要对各类建筑模型构件进行正确、精准、标准的数字化转变，实现从传统三维建模到信息建模的优化发展。目前，BIM技术对建筑模型构件制作的设计主要采用参数化模型技术，即将住宅建筑的体系结构按照不同的功能和性质划分为不同的模型图元（视图图元、模型图元、注释符号图元），而后分别对各类图元进行全面、详细、正确的参数设置（包括结构参数、材质参数、标高参数、施工参数等等），并结构住宅建筑项目的实际施工情况进行及时的参数修正，从而有效构建起建筑工程的给类整体图形信息（如住宅三维视图、楼顶平视图、楼层剖面图等），并明确各种非图形信息（如荷载标注、尺寸标注、符号、文字标注等），使住宅建筑的构造设计更加趋于立体化、直观化和真实化，进而更加保障和提高住宅建筑整体设计的切实性和质量性。

结语：

BIM技术是一种新型的高科技建筑建模方法，在住宅建筑的设计过程中，设计人员要积极的利用BIM技术进行建模，充分发挥BIM模型在整个建筑设计中的优势，简化和优化设计内容，不断提高工程设计施工的效率和质量，加强建筑节能设计，从而使住宅设计更加的直观、真实，有效推动和促进BIM技术在住宅建筑领域上的长效发展。

参考文献：

[1] 肖良丽,方婉蓉,吴子昊等.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(01)

[2] 宋翔宇.论BIM技术在未来建筑设计应用中的技术难题与解决对策[J].中国证券期货,2013(08)

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中图分类号：O434文献标识码： A

引言

BIM技术在建筑设计中的应用，为绿色建筑的发展提供了充分的分析工具，它为绿色建筑在材料、能耗、环境等方面提供了详细的信息。随着建筑信息化程度的提高与发展，通过对建筑生态环境指标的分析与评估，将会提出一套完整的降低能耗和有效利用自然能源的绿色建筑发展方案。

一、BIM概念思考

BIM指建筑信息模型(Building Information Modeling)，是工程建设行业近年来出现的一种数字化新技术。BIM的出现正在改变工程建设项目参与各方的协作方式，并引发了工程建设行业一次史无前例的革命。

通过在计算机中建立虚拟的建筑三维模型，BIM不仅将工程建设行业从二维带入三维时代，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业信息及状态信息，而且还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息．借助这个富含充分建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程信息的集成化程度，这就为建筑工程项目的相关利益方都提供了一个工程信息交互和共享的平台。这些信息能够帮助建筑工程项目的相关利益方在建筑全生命周期里增加效率，降低成本，提高质量。

二、我国建筑节能设计现状

目前，我国建筑节能设计在建筑实践中的推广和应用还远远满足不了生态建筑可持续发展的要求。由于建筑设计理念问题和现代建筑技术水平的制约，使得建筑节能设计水平发展缓慢，通常是设计师沿用现有的生态建筑设计方案和现有的建筑设计技术资料。而没有因地制宜地对建筑工程节能设计进行深入的考究，进而验证设计方案是否符合生态建筑的一些具体要求，如经济、节能、绿色环保等。在建筑节能设计过程中我国的设计师更注重建筑的外观和功能设计，对于建筑的功效因素考虑甚少，设计中融入节能思维较少。此外，在建筑节能设计中大量的数据参数都是通过人工输入专业软件中进而对设计方案进行定量分析，其中相关软件的操作和使用必须要有专业人员来进行输入和定量分析，而设计师对于软件操作和能量分析方面大多不够专业，使得一套建筑设计方案不能够在设计过程中对其进行能量分析，而通常是设计方案投入到建筑施工中才进行能量分析，但工程建设过程中对于建筑设计方案通常会因种种因素的影响而难以变更，相应地建筑节能设计能量分析也难以实现，绿色建筑设计方案将成为理想化的方案，难以真正意义上实施。

三、BIM技术在建筑节能设计中的应用

3.1、场地分析

在建筑设计初始阶段，场地的一些信息往往是影响设计的决策性因素，通常需要通过对场地的分析来对环境现状、建后交通流量、景观规划等各种因素进行评定与分析，也通过对场地的分析来确定建筑物的空间位置，建立建筑物与周围环境的联系的过程。

可是传统的场地分析有着许多的弊端，例如主观因素过重，大量数据处理迟缓，定量分析不足等，但是BIM的引入给了场地分析新的可能，通过与BIM结合的地理信息系统（简称GIS），可以对场地和在场地上拟建的建筑物的数据进行处理，通过BIM技术虚拟成型，可迅速得出数据以支持设计，可以帮助新建项目做出最理想的建筑布局、场地规划等．

3.2、方案辅助设计

BIM作为建筑信息模型，模型本身不光带有信息，而且可以对信息的改变做出相应的反馈，所以带来了一种新的设计方式――参数化设计，通过在方案设计中BIM的应用，得到了许多有益的经验，对比传统的建筑方案设计模式，BIM的介入可以让设计更加的多元化，逻辑性也更强，对于复杂的建筑形体以及表皮，有着很好的指导作用，通过参数的改变可以对建筑的形态进行参数化改变，列出不同形态的方案进行性能分析以及设计对比，选择最优的方案进行深化，可以更好地完成建筑方案设计，而程序将会帮我们处理一些复杂、重复的任务，解放了设计师的时间与劳力，把更多的时间用在选择方案及深化方案上，从而提高设计质量。

在复杂建筑的设计过程中，经常使用参数化建模软件进行方案推敲，通过参数控制形体进行方案比对成为了一种趋势．在参数化设计大师扎哈・哈迪德的设计中，非线性建筑占了绝大多数，通过参数修改建筑形态是她惯有的设计手段．扎哈・哈迪德设计的Verbania新剧院，通过编程生成了参数化影响建筑形态的程序，生成极为多样的结果（图1），设计人员通过对结果的比对，修改相应的参数生成需要数目的建筑形态，使最终的建筑形态足够合理。

图1 Verbania新剧院形体研究模型与最终建筑效果

3.3、建筑性能分析

通过BIM技术，可以对设计方案的照明、安全、布局合理性、声学、色彩、能耗等进行评估，得出的这些数据可以为投资方用来对设计方案进行评定，是否符合可持续设计的理念．在建筑全生命周期里，方案的重要性不言而喻，通过BIM对方案的评定，对于之后建筑全生命周期的使用、对环境及资源的影响都进行大幅度优化。

通过BIM技术在方案设计初期阶段就可以对设计进行建筑性能分析，对建筑形体进行比较，在各个方案中比对选择建筑性能最优的方案，在设计初期就对建筑全生命周期能耗进行大体的把握。

3.4、可视化设计

可视化设计是BIM在建筑设计中的另一个重要应用，其体现在两个方面：①过程中时时观察，以发现设计中的不足之处，及时修改。②设计展示阶段为投资方做更全面、更生动、更加有互动性的展示，相对于静态效果图更有说服力。

在建筑方案设计阶段，通过BIM技术，在整个设计阶段都在建筑效果可视化下进行的设计，对于建筑外形以及空间效果方面都可以进行时时观察，对于方案设计中的缺陷都可以及时的发现。

3.5、基于BIM技术的建筑节能设计应用

在建筑设计中融入BIM技术，创建虚拟建筑模型，大量的和设计有关的信息将直观地展现在设计师面前，如建筑材料、三维空间效果、构件属性、建筑外观及具体功能效果等。在建筑设计具体的能量分析过程中，只需导入相关的能量分析软件就可以对整个设计方案进行分析计算，并反馈出详尽的能量分析结果。在建筑设计的方案阶段，利用建筑信息模型和能量分析工具能有小地简化能量分析操作步骤，提高工作效率。更能通过计算机强大的计算分析功能提高能量分析结果的准确性和快捷性。其中，美国是目前BIM技术在建筑节能设计中应用最为广泛的国家之一。

结束语

能源紧缺问题目前已上升至全球性问题，不仅我国能源短缺问题严重，世界上一些发达国家同样面临着能源短缺的问题，但发达国家利用现代科技有效地弥补了能源短缺所带来影响社会经济可持续发展的负面因素。尤其是在建筑节能设计方面融入了现代建筑设计可持续发展的理念，运用现代科技积极地探索有关建筑设计节能环保，降低建筑能耗的新途径和新方案，目前已取得显著效果。

参考文献：

[1]陈华明.浅析BIM技术在建筑节能设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,02:19.